干粉成型液压机液压系统优化设计

　　1　概述

　　某厂专门生产各种磁环,这些磁环主要做小型电机的转子、收音机磁环、微波炉磁环、扬声器磁环等[1]。目前该厂的产品大多数出口欧美和日本。而随着电子产品在国内的普及和小型化,其产品在国内也将有广阔的市场。目前该厂仅有2台液压机,其产能不能满足市场需求,因此该厂增加了压机数量。由于设计方案不合理,该厂新购进的一台液压机压制力大,压制速度不可调,压制出来的样品很容易破裂,成型率很低,故必须对原有系统加以优化、改进。由于该液压机的液压系统中多采用插装阀,故不能摒弃原有液压系统,只能在原基础上加以改进。

　　2　原液压系统缺陷

　　原液压系统(图1a)中,阀1、2、3、13用于设定系统压力,溢流阀1、2分别设定2个压力值,当系统所需压力较低时,YA2通电,溢流阀2工作;当系统所要求压力较高时,阀1工作;当YA1、YA2都不通电时,系统卸载。上模缸上下腔的面积比为4:1,再加上滑块的自重,当上模缸上腔压力很低时,压机的压制力也会很大。所以在压制时上模缸下腔要提供一定的背压来平衡掉一部分压制力。阀4、5、6、12就是用于设定上模缸下腔压力的,其工作原理和上述系统压力设定方法一样,当需小背压时,YA5通电,需大背压时YA4、YA5都不通电,YA4通电时上缸下腔压力为零。

　　原系统只有1个流量阀,不能很好地实现执行机构的速度调节。

　　原系统在产品压制时,上模缸活塞杆往下运动,换向阀21的电磁铁YA8通电,上模缸下腔的液压油直接流入顶出缸48上腔,使顶出缸活塞带动阴模一起运动。上模缸下腔的油压和顶出缸上腔的油压建立了直接的线性关系,上模缸上下腔的有效面积比为4:1,如果上模缸上腔压力太低,则不足以将产品压制成型,压力太高的话顶出缸上腔的压力又太高。原方案不利于压机的压力分配。

　　3　液压系统优化

　　原有液压系统用的阀件多为插装阀,不便于改动。插装阀主要用于大流量场合[2],该系统所需流量很小,所以没必要用插装阀。但为减少改造成本,拟在原有液压系统基础上加以优化。优化后的液压系统如图1b所示。其液压阀可分为2部分,右边虚线框中的阀件为原有阀件,安装在一个集成块上。左边虚线框中的阀件是增加的阀件,安装在另外一个集成块上。增加的阀38和40用于改变上模缸50的上升或下降速度;阀41用于改变芯杆缸49的上升下降速度;阀46和47用于改变顶出缸48的上升下降速度。脱模速度过大会对成型产品造成一定的损伤。原系统产品不能成型很大程度上是因为压制速度和脱模速度过大。增加了左边虚线框中的阀件后,弥补了原液压系统不能进行压制速度调节的缺陷。